Читать онлайн «В океанских глубинах - Подводный флот (сборник)». Страница 59

Но водород - далеко не единственная вредная примесь. Не менее опасен для экипажа другой газ, который постоянно присутствует в воздухе отсеков, окись углерода (угарный газ). Поэтому устройства, способные одновременно устранять и водород, и окись углерода, получили широкое распространение. Это каталитические окислительные аппараты, которые обычно называют дожигателями СО и Н2.

Нелегкой для ученых и конструкторов была и другая задача: удаление из воздуха отсеков углекислого газа, а его каждый человек выделяет за сутки около килограмма. Еще до Второй мировой войны для поглощения углекислоты на подводных лодках пользовались натронной известью, наносимой тонким слоем на пластины, сквозь которые прогоняли воздух. Позже появилось более эффективное средство - гидроокись лития. В присутствии влаги, а она всегда есть в воздухе, это вещество активно реагирует с двуокисью углерода. Но ведь каждую молекулу гидроокиси лития можно использовать лишь однажды, ибо реакция необратима, а всякие запасы на лодке ограничены. Поэтому ученые искали и нашли непрерывный регенеративный процесс. Главную роль в нем играет жидкое органическое вещество - моноэтанолаламин. Водный его раствор обладает интересным свойством: при нормальной температуре он действует как щелочь и связывает углекислоту, а при нагревании утрачивает свои щелочные свойства, и углекислота из него выделяется. После охлаждения он вновь приобретает способность связывать углекислоту. Известно, что на основе этого вещества работают на американских подводных лодках системы улавливания СО, которые удаляют весь углекислый газ, выдыхаемый командой в сто и более человек.

СЕМИГЛАВАЯ ГИДРА

Борьба с загрязнениями воздуха похожа на поединок со сказочной гидрой: отрубишь одну голову, и сразу же появляется другая, а порой и несколько новых голов. Подгоревшая пища, горюче-смазочные материалы, технические жидкости разного назначения, многие пластики и краски медленно, но верно выделяют в отсеки всевозможные вещества, часто небезвредные. Чтобы сократить число источников загрязнений, пришлось ограничить или совсем исключить применение в подводном флоте некоторых материалов.

Пролитое в отсеке топливо немедленно удаляется, промасленная ветошь хранится в специальных контейнерах. Ограничено применение летучих растворителей и шеллака. Даже кремы для чистки обуви или бритья, пасты для чистки камбузных плит рекомендуется использовать по возможности реже.

Для борьбы с неизбежными загрязнениями воздуха, связанными с пребыванием в замкнутом объеме десятков людей, используются электростатические и механические фильтры, а также древесно-угольные поглотители. Механическими фильтрами задерживаются крупные частицы, электростатическими - тончайшие аэрозоли. Для поглощения газообразных примесей предназначены абсорбционные фильтры, поглощающие и неприятные запахи.

Каталитические окислители и химические поглотители, о которых мы говорили, объединяются теперь в единую систему очистки воздуха. В ее весьма разветвленную схему входит важная часть, о которой речь еще не шла. Это источники кислорода.

ХИМИЯ ИЛИ ФИЗИКА!

Чтобы жить, нужно дышать, а для дыхания необходим кислород. Откуда его брать? Конечно, можно хранить газообразный кислород в баллонах. Но это вызывает постоянное пребывание на борту большого "мертвого груза": на долю кислорода приходится лишь 10-20 процентов общей массы баллонов. Жидкий кислород, какую бы теплоизоляцию ни применяли, непрерывно испаряется, да и контейнеры с ним занимают немало места. Есть и другой вариант: химические источники кислорода. Они известны. Это так называемые хлоратные свечи, состоящие из смеси хлората натрия, железного порошка и стеклянной ваты. Их сжигают в горелках из нержавеющей стали.

Электролитический способ разложения воды считается сейчас наиболее перспективным. Но ведь при этом получается взрывоопасный водород. Это усложняет технологию получения как раз того газа, без которого невозможна жизнь человека. Одним словом, исследования в области жизнеобеспечения, разработка новых его средств были и будут важнейшими задачами тех, кто занят развитием подводного плавания. Однако давно известно общее положение: чтобы совершенствовать, надо знать. А чтобы знать, надо иметь приборы, способные дать необходимые сведения.

Давно прошли те времена, когда индикатором токсичности (ядовитости) газовой среды, окружающей человека, служила клетка с канарейкой. Ни поведение птички, ни даже ее гибель ничего нам не скажут о составе смеси газов и о концентрации примесей. Химия физическими методами - так можно охарактеризовать общую тенденцию в развитии способов анализа воздуха в отсеках подводного корабля.

Химический состав газов, компоненты воздуха ныне определяют на основе физических свойств атмосферы отсеков. Водород, например, выявляют по изменению теплоемкости смеси газов, в которую он входит, а кислород - по изменению ее магнитных свойств: ведь кислород - парамагнетик. Приборы инфракрасной спектроскопии сообщают об окиси углерода и углекислом газе. Система очистки воздуха на подводной лодке стала ныне сложным комплексом, включающим немало приборов контроля, основанных на разных принципах действия.

Наиболее перспективным способом определения углеводородов (а их в воздухе подводных лодок выявлено великое множество) зарубежные специалисты считают газовую хроматографию, основанную на известном физическом явлении: различные газы адсорбируются (поглощаются) активными веществами с разной скоростью. Поэтому, вместе начав путь по хроматографической колонке, заполненной таким веществом, газы постепенно разделяются, как бегуны "растягиваются" на длинной дистанции. Первыми до противоположного конца колонки "добегают" те газы, которые плохо адсорбируются активным веществом, а последними те, что адсорбируются лучше всех. Специальные детекторы, связанные с самописцами, определяют вид и количество примесей по изменению теплоемкости или показателя преломления, по взаимодействию с реактивами или по другим свойствам.

С помощью газовой хроматографии выявляют многие примеси в воздухе отсеков и ведут с ними последовательную и беспощадную борьбу.

НАВИГАЦИЯ И СВЯЗЬ

В длительном плавании под водой или подо льдом средства навигации корабля и связи с внешним миром приобретают первостепенное значение. В таких условиях для определения перед пуском баллистической ракеты местоположения лодки в океане точность обычных штурманских приборов оказалась недостаточной. Мало того, магнитные и даже обычные гироскопические компасы в околополярных районах вообще не дают сколько-нибудь надежных показаний. На Северном полюсе стрелки сходят с ума: ведь кругом юг! Подводную и подледную навигацию атомных лодок в любых широтах сейчас обеспечивают корабельные инерциальные навигационные системы.